Мидии отвечают почти всем требованиям, предъявляемым к объектам мари-культуры. Мясо их содержит большое количество белка (более половины сухой массы), в котором имеются все незаменимые аминокислоты, 4-15% липидов и 7-45 % углеводов, а также высокая концентрация витаминов группы В (тиамин, рибофлавин, кобаламин) и D. Много в нем также микроэлементов - меди, кобальта, марганца, цинка, йода. Содержание питательных веществ зависит от времени сбора, возраста, физиологического состояния мидий. Характерно, что моллюски, выращенные в марихозяйствах, по массе (при прочих равных условиях) превосходят мидий, взятых из естественных популяций.
Мидии
Высокая пищевая ценность мяса мидий делает их отличным сырьем для производства различных консервов. Добавка к рационам кормовой муки из этого моллюска значительно увеличивает яйценоскость кур и прирост массы у крупного рогатого скота. Установлено, что мясо мидий обладает лечебными свойствами, в частности оно повышает общий тонус человеческого организма и улучшает обмен веществ, так как содержит вещества с высокой биологической активностью.
Преимущество мидий перед другими объектами марикультуры состоит и в том, что они обладают высокой плодовитостью, и со сбором посадочного материала нет никаких трудностей. Выращивание (в отличие от выращивания молоди рыб) не требует специального кормления на всех этапах развития и роста. Моллюски хорошо растут при высоких плотностях посадки.
- В нашей стране для культивирования мидий весьма перспективно Черное море. Наличие больших естественных поселений моллюсков дает возможность осуществлять массовый сбор молоди (спата) на коллекторах, а теплый климат позволяет в более сжатые сроки по сравнению с северными и дальневосточными морями выращивать их до товарной кондиции. Все это создает предпосылки для промышленного культивирования данного вида.
В Черном море давно развит промысел мидий с естественных банок, а для их переработки в г. Очакове был построен специализированный мидийно-устричный рыбоконсервный комбинат. В последнее десятилетие изменение экологических условий в северо-западной части Черного моря, где сосредоточено свыше 90 % общих запасов мидий, привело к резкому сокращению биомассы и омоложению популяций этих моллюсков. По данным, мидии промыслового размера (свыше 50 мм) в настоящее время составляют не более 2 %. Из-за рассредоточенности моллюсков по акватории моря становится все труднее изымать их в необходимых объемах для обеспечения сырьем Очаковского комбината, не подрывая естественного воспроизводства мидииных поселений. В этих условиях надо переходить к организации их промышленного культивирования.
- Впервые исследования в Черном море по выращиванию мидий в условиях опытного хозяйства были начаты в 1969-1970 гг., и полученные результаты показали перспективность культивирования моллюсков. В связи с этим в 70-х годах начаты исследования по разработке биологических основ их товарного выращивания.
На основании изучения биологии мидий - сроков появления и динамики численности личинок в планктоне, интенсивности оседания молоди на искусственные субстраты (коллекторы), линейного и весового роста моллюсков, изменения их численности, биомассы и смертности - была разработана временная инструкция по выращиванию мидий в замерзающих районах Черного моря.
Биотехника выращивания моллюсков
Биотехника выращивания моллюсков основана на особенностях их онтогенеза на ранних этапах. Выметанные самкой зрелые яйца оплодотворяются в воде. Выклюнувшиеся из них личинки в течение 10-15 суток и несколько более, до конца метаморфоза, живут в верхнем горизонте морской воды, а затем оседают на субстрат. Общая схема культивирования мидий сводится к следующему. В районах с высокой концентрацией личинок в толще воды устанавливают коллекторы, на которые и оседают личинки. Выращивание до товарного размера происходит либо в районах сбора молоди, либо на акваториях с более благоприятными абиотическими и биотическими условиями. После доращивания "урожай" снимают, сортируют и отбраковывают некондиционных моллюсков. Описанную схему культивирования с некоторыми модификациями применяют в северных и дальневосточных морях нашей страны. В некоторых странах, например в (Нидерландах, мидий выращивают преимущественно на грунте, в связи с чем биотехнический процесс там носит несколько иной характер.
Испытания биотехники в производственных условиях в 1978-1980 гг. выявили ряд негативных моментов, не позволяющих использовать ее для выращивания мидий в промышленных масштабах. В частности, весьма слабой оказалась надежность системы, особенно ее штормо- и ледоустойчивость. Не оправдал себя и метод предотвращения опадения мидий - оснащение коллекторов сетными мешками: на поверхность последних интенсивно оседала молодь последующих генераций, препятствуя доступу пищи и кислорода внутрь мешка, где находились более ранние поколения осевших моллюсков. Это отрицательно влияло на общее физиологическое состояние моллюсков, в результате они плохо росли.
Наконец, еще одним слабым звеном описанной биотехники был низкий уровень механизации трудоемких процессов, особенно снятия мидий с коллекторов, выбраковки некондиционных моллюсков. Следует также отметить, что исследования, на основе которых разработана эта биотехнология, были проведены в основном в Керченском проливе. А весьма перспективные участки побережья Крыма и Северного Кавказа не были охвачены. В связи с этим в 1981 г. начались работы по совершенствованию биотехники товарного выращивания мидий и выявлению акваторий моря, перспективных для создания марихозяйств.
Ферма по выращиванию мидий
Одновременно изучали причины опадения мидий с коллекторов. Установлено, что это явление в значительной степени зависит от амплитуды и частоты колебаний субстрата: сползание моллюсков с коллекторов тем сильнее, чем выше значения данных параметров. Кроме того, было обнаружено, что в районах с высокой концентрацией личинок и длительным временем их присутствия в планктоне опадение происходит под действием собственной силы тяжести друза вследствие оседания на коллекторы следующих друг за другом генераций. В результате моллюски, осевшие на субстрат первыми, страдают из-за нехватки кислорода и пищи. Поэтому в зимнее время под действием возрастающих фронтальных нагрузок на коллекторы в период штормов происходит отрыв мидий от субстрата. Вместе с тем, как свидетельствует наш опыт, их опадение обусловлено не только механическими причинами. В Керченском проливе это происходит не во время зимних штормов, а летом, в июле - августе, когда вода прогревается до 25-28°.
Биохимический анализ показал, что у мидий на коллекторах содержание протеина, липидов и углеводов выше, чем у опавших особей. Следует отметить, что у первых гонады были развиты нормально, а у вторых находились в стадии половой инертности.
Параллельно с биологическими исследованиями были проведены технические разработки. Созданы и прошли проверку в опытной эксплуатации:
- непрерывный коллектор-носитель,
- одногектарная штормоустойчивая система,
- носитель гундерного типа.
Для механизации обработки мидийных коллекторов создана поточная линия, обеспечивающая снятие мидий с коллекторов, их поштучное разделение и сортировку по размерам.
Процесс выращивания мидий
Биотехнический процесс выращивания мидий на плантациях в Черном море происходит следующим образом.
Для сбора спата и последующего выращивания мидий применяют носители-коллекторы нескольких конструкций.
В Керченском проливе для этой цели используют носитель-коллектор непрерывного типа. Он состоит из каната с надетыми на него шашками из пенопласта. Они одновременно служат субстратом для оседания личинок. Чтобы увеличить их площадь и улучшить условия для закрепления спата на субстрате, шашки покрывают делью. Через каждые 7 м к хребтине крепят грузы. Таким образом, носитель состоит из 20 непрерывных полупетель. Концы носителя крепят к массивным грузам-якорям. С помощью быстроразъемных соединений массу грузов в каждой полупетле можно увеличивать или уменьшать, обеспечивая ее заглубление на оптимальном горизонте.
Для открытых районов акватории, например у побережья Крыма, применяют установку площадью 1 га. Она представляет собой модифицированную ярусную систему, применяемую на Дальнем Востоке для выращивания ламинарии. Изготовляют ее из капронового каната. Система имеет четырехугольную форму, внутри прямоугольника натягивают 40 хребтин из фала, к которым крепят веревочно-пластинчатые коллекторы разной длины. На плаву яруса поддерживают пенопластовые кухтыли, а у дна их удерживают грузы-якоря разной массы.
Устанавливают системы разных типов в местах наибольшей концентрации личинок, но не обязательно вблизи естественных мидийных банок: распределение личинок обусловлено преобладающими течениями и ветрами. Благоприятные сроки выставления коллекторов в замерзающих районах северно-западной части Черного моря и в Керченском проливе - март - апрель, т. е. за один-полтора месяца до массового появления личинок в планктоне. У побережья Южного Крыма и Северного Кавказа благодаря отсутствию ледостава и интенсивному водообмену размножение мидий начинается в январе - феврале. Вот почему носители-коллекторы целесообразно устанавливать здесь в октябре - ноябре. Поскольку основная масса личинок сосредоточена в верхнем пятиметровом слое воды, коллекторы располагают на глубине 2-3 м от ее поверхности. При очень высокой концентрации личинок заглубление коллекторов следует увеличить до 5-6 м.
Ферма по выращиванию мидий
Для товарного выращивания мидий важное значение имеет плотность расположения коллекторов, особенно на системах ярусного или плотового типа. Ранее считали, что плотность коллекторов может доходить до 16 шт/м2. Однако, как показали проведенные нами исследования, она не должна превышать 2-4 шт/м2 при выращивании сеголетков и 1 шт/м2 - при более длительном (1-2 года) цикле выращивания мидий. Интервал между непрерывными коллекторами должен составлять 5-6 м.
Продолжительность цикла выращивания мидий
Продолжительность цикла товарного выращивания мидий зависит от ряда абиотических и биотических факторов водной среды в районе размещения плантаций. По таким параметрам воды, как температура, соленость и содержание кислорода, оптимальными считают прибрежные акватории Крыма и Кавказа, где мидии растут круглый год и достигают товарного размера через 12-14 мес. В северо-западной части Черного моря низкие температуры зимой и высокие летом, а также распреснение воды, вызываемое стоком рек, намного сокращают вегетационный период. Вот почему за одно и то же время выращивания моллюски здесь меньше по размеру, чем у побережья Крыма и Кавказа. Вместе с тем в Керченском проливе неблагоприятные условия зимой и летом в значительной мере компенсирует высокое содержание питательных веществ в воде. Оптимальным следует считать полуторагодичный цикл выращивания товарного моллюска.
- В течение всего периода выращивания осуществляют контроль за биологическими показателями (численность, биомасса, размеры, выход мяса, отход), паразитологическим состоянием и обсеменностью моллюсков и воды микрофлорой.
Для предотвращения опадения мидий и разрушения штормами носителей-коллекторов осенью их заглубляют на 5-10 м, а на открытых участках моря это делают сразу же после оседания молоди на субстрат.
На берегу мидий снимают с коллекторов с помощью механизированной линии. Принцип ее работы состоит в следующем. Контейнер подает коллектор в поточное очесывающее устройство, которое «счищает» с него мидий. Специальное устройство обеспечивает разделение друзов на отдельные моллюски. Далее они поступают в сортировальный барабан, где в зависимости от ширины зазора между кольцами происходит отделение кондиционных особей от мидий меньших размеров. На приготовление консервов идут мидии размером до 40 мм, а в торговую сеть - от 60 мм и выше.
Санитарный контроль
Перед поступлением в реализацию осуществляют тщательный санитарный контроль на патогенную микрофлору. В тех случаях, когда бактериальная обсемененность выше нормы, мидий отсаживают в специальные бассейны с проточной водой, с тем чтобы удалить остатки непереваренной пищи, бактериальную микрофлору.
На основании разработанной инструкции в Керченском проливе в 1983 г. начато опытно-промышленное выращивание мидий. В конце марта - начале апреля на площади свыше 2 га было установлено 130 носителей-коллекторов трех типов:
- линейные,
- непрерывные,
- стержневые.
Массовое оседание личинок на коллекторы было обнаружено в мае. В зависимости от особенностей конструкции и места установки коллекторов плотность спата колебалась от 3 до 30 тыс. Осенью, в октябре, сеголетки в основном были представлены модальной группой длиной 21-30 мм, а также небольшим количеством моллюсков разных размеров. В зависимости от плотности на коллекторах средние размеры молоди колебались в пределах 18-33 мм (средняя для суммарной выборки - 24 мм). Выход сырого мяса составил 30-44 % для группы длиной 21-30 мм и 31-39 % - для мидий размером 31-40 мм (при средней массе одного экземпляра 1,6 и 3,1 г соответственно). Биомасса сеголетков на носителях варьировала в пределах 210- 980 кг.
В связи с низкой температурой воды в зимний и частично весенний период 1983-1984 гг. линейный рост моллюсков приостановился, и практически до апреля их средние размеры оставались такими же как в ноябре-декабре. В апреле-мае темп роста несколько возрос и в конце мая до 60 % особей были представлены группой размерами 40-50 мм. Съем урожая намечен на сентябрь, когда большая часть мидий достигнет длины более 50 мм.
Таким образом, можно достаточно определенно сказать, что пришла пора активнее внедрять результаты научных разработок в практику и приступить к созданию промышленных марихозяйств по выращиванию мидий. Для этого необходимо решить ряд организационных вопросов: установить закупочные цены; создать перерабатывающие цехи и предприятия вблизи хозяйств марикультуры. Для совершенствования промышленной биотехники культивирования мидий необходимо в возможно короткие сроки исследовать такие вопросы, как возможность регулирования численности мидий на коллекторах, поскольку темп их роста в значительной степени зависит от плотности моллюсков на единицу площади коллектора; обосновать оптимальное количество носителей разных типов для каждого конкретного района. На этой основе следует разработать биотехнику рациональной эксплуатации хозяйств и уточнить оптимальные нормативы выращивания мидий, изучить возможность получения двух урожаев в год, перспективы разведения мидий в поликультуре с другими гидробионтами.
Параллельно надо изыскивать пути повышения эффективности мидийных хозяйств, снижения себестоимости товарной продукции за счет повышения производительности технических систем, удешевления их стоимости и снижения затрат на их обслуживание. Кроме того, весьма важно изучить влияние промышленного выращивания мидий на окружающую среду в целях разработки природоохранных мероприятий, которые исключали бы нарушения нормального функционирования биоценозов.
Управляемые системы хозяйства марикультуры специализируются на производстве посадочного материала и выращивания рыбы и других пищевых гидробионтов. Успех дела здесь зависит от создания контролируемых и регулируемых условий среды, поскольку эти организмы чувствительны к ее колебаниям, особенно на ранних стадиях развития. Чтобы успешно воспроизводить в лабораторных и промышленных условиях процессы, наблюдаемые в природных условиях, необходимо разработать их математические модели, а также создать специальные установки.
Системы и модели этого типа дают возможность регулировать в заданных пределах параметры среды, необходимые для нормального развития растительных и животных организмов, являющихся объектами марикультуры, в том числе скорость развития, рост, питание, физиолого- биохимические процессы в этих организмах, а также изучать механизмы и динамику развития разнокачественных популяций.
Системы водообеспечения
Эти системы по способу водообеспечения можно разделить на три группы:
- проточные;
- полупроточные;
- с замкнутым циклом.
Системы проточного типа более предпочтительны при наличии источника чистой воды, свойства которой в большинстве случаев зависят от периодического воздействия случайных факторов: ветра, дождя, солнечной радиации и загрязнения. Главный недостаток таких систем - большой расход воды и зависимость от качества прибрежных вод.
Системы полупроточного типа отличает наличие большой резервной емкости и двух контуров циркуляции воды, связанных между собой. Как правило, к кольцевому трубопроводу, соединенному с резервуаром с чистой водой, подключают механические устройства для непрерывной очистки, обеззараживания и аэрации воды. Второй контур обеспечивает регулирование параметров среды. По мере ухудшения качества воды в рабочих емкостях, где содержат объекты разведения, часть ее сливают в канализацию и заменяют таким же количеством свежей воды из резервной емкости. Полупроточные системы водоснабжения - наиболее рациональны из трех перечисленных выше.
Системы с замкнутым водоснабжением в аквакультуре применяют в тех случаях, когда морские организмы содержат на значительном удалении от моря или когда прибрежная зона сильно загрязнена, а переброска воды связана с серьезными трудностями. Примером могут служить морские аквариумы. Основное достоинство таких систем - их автономность. Качество воды в них длительное время остается достаточно высоким благодаря использованию различных устройств и технологических приемов ее регенерации. А при наличии чистой воды такие системы могут работать и в режиме открытого циклопотока.
Выращивание мидий
Главная проблема при эксплуатации замкнутых систем состоит в обеспечении круговорота азота. В большинстве действующих систем этого типа аммиак удаляют с помощью нитрофицирующих бактерий, которые фиксируют азот в гравийно-песчаном фильтре, превращая его в нитриты и нитраты. Это неизбежно приводит к накоплению нитратов в системе. Частично накапливающиеся в ней метаболиты можно удалять с помощью пено-взбивающего устройства. Аэрация воды способствует насыщению ее кислородом, а также усиливает процесс нитрификации. Все это стабилизирует ее pH. Чтобы исключить токсическое воздействие конструктивных материалов, все узлы и детали системы изготавливают из оргстекла, винипласта, стекловолокна и других нейтральных материалов.
В 1981 г. на юго-восточном берегу Крыма, в Судакском заливе, начала работать комплексная экспедиция НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО). После серии научных экспериментов сотрудники ВНИРО, с учетом результатов предыдущих исследований, предложили новую технологию выращивания мидий на открытых незамерзающих акваториях Черноморского побережья.
Особенность этой технологии состоит в том, что коллекторы с мидиями на весь период выращивания устанавливают на более значительной глубине, чем ранее. Совместно с сотрудниками Дальневосточного политехнического института, занимающимися конструированием гидротехнических сооружений для марикультуры, была разработана штормоустойчивая система коллекторов для выращивания мидий в толще воды. Она состоит из секций водорослевой плантации, которые успешно применяют на Дальнем Востоке для выращивания ламинарии. Установка в сборе представляет собой единую систему из нескольких бетонных якорей, скрепленных между собой стальными тросами. К якорям крепят оттяжки носителей с коллекторами. Носителями являются линейные ярусы, имеющие верхний и нижний несущие тросы, между которыми натянуты коллекторы из капрона с вплетенными в них пенопластовыми вставками. Длина коллекторов зависит от глубины места установки носителей и может достигать 8 м. Носители монтируют на берегу и затем моторным катером транспортируют в море. Водолазы крепят их к заранее уложенным на дно бетонным якорям.
На первой стадии биотехнического цикла носители с коллекторами располагают недалеко от поверхности воды, так как наиболее интенсивное оседание личинок мидий происходит именно в верхнем горизонте моря. Спустя 1-2 мес после окончания оседания личинок, носители заглубляют на 4-5 м, подвязывая к ним дополнительные грузы. На этом горизонте коллекторы оставляют на весь период выращивания моллюсков до товарного размера. Мидий считают товарными при длине раковины более 50 мм.
Такая технология выращивания мидий, впервые успешно примененная ВНИРО, резко снижает штормовые нагрузки на всю систему, создает более стабильный режим внешней среды в течение периода активного роста моллюсков и предотвращает оседание на коллекторы личинок мидий более поздних генераций. В результате повышается выход товарной продукции.
В течение всего периода выращивания за состоянием мидийной фермы следит бригада в составе 4-5 чел. Она оснащена моторным ботом, катерами и легководолазным снаряжением. Рабочие осматривают установки после штормов, следят за положением носителей, периодически регулируя их плавучесть, изготовляют новые коллекторы и носители. Одна бригада обслуживает участок мидийной плантации площадью 1-2 га. Через 12-13 мес после оседания личинок моллюски достигают средних размеров - 6-7 см, коллекторы с мидиями срезают с несущих тросов и поднимают на поверхность, а на их место вешают новые. На берегу мидий снимают с коллекторов, отмывают от ила и обрастаний и после соответствующего санитарно-бактериологического контроля отправляют потребителям.
Марикультура мидий на Черном море развивается быстрыми темпами. Созданы мидийные хозяйства на Южном берегу Крыма, в Керченском проливе, под Одессой, на Кавказском побережье, а также в Азовском море. Проходят испытания носители и коллекторы новых типов.